由于采用了全新的刀具夾緊系統,如今的線性平臺車削中心已經無需長時間準備、調試刀具。 這套系統具有精度高、柔性高以及維護簡便的特點。
在線性平臺車削中心上使用的常規刀具夾緊系統已經有幾十年的歷史,目前正經歷革命性的變革。全新的夾緊系統無需使用調整塊或者調整螺栓,因此更加簡單、方便、精確。來自Leonberg的MAS公司開發的“MEXturn”刀具夾緊系統能夠給加工企業帶來許多好處。
降低成本、減少停機時間
委托生產商一般使用線性平臺車削中心精密加工小批量的回轉件。在線性平臺上可以完成車削、鉆孔、倒角以及其他工序,并且可以進行連續加工。
但是缺點依然存在,例如在線性平臺上準備刀具需要耗費很長時間。由于準備刀具的工作需要占用機床的工作空間,因此會導致較長時間的機床停機。在長度方向上(X、Z軸)精確調整刀具,在有限空間比例中對準孔位中心都變得越來越困難。首當其沖的是由于刀具提前磨損或者CBN(Cubic Boron Nitride,立方氮化硼)刀具破損,在加工小直徑工件或者在硬車削工藝中很容易造成幾十微米的誤差。
使用“MEXturn”更快、更精確地準備刀具
使用來自MAS公司的MEXturn夾緊系統在線性平臺上能夠更好地準備刀具。這套夾緊系統由立方體的基體構成,平面度和角度精度都磨削至0.01毫米水平,并固定在線性平臺上(圖1)。在基體上沿車床X軸方向布置了4個直徑為40毫米的圓柱孔。這些孔的軸向平行度和角度值都在坐標磨床上進行加工,精度優于0.01毫米。
圖1: 更加快捷和精確:磨削完成的夾緊模塊、偏心輪
以及在基座上磨削得到的液壓旋轉夾緊套確保了精
確定位,而且無需很多人工干預。
這些孔包含了液壓旋轉夾緊套,夾緊套上帶有直徑為20毫米的偏心孔。刀具就依靠20毫米規格的刀柄或者夾具夾緊。夾緊套在軸向上的精確位置由尾部的鋼帶決定。這樣的安排有利于快速夾緊刀具。
機床操作工只需要將液壓旋轉夾緊套頂在基體尾部法蘭的檔塊上,并將刀柄放入偏心孔即可。為了精確的將刀尖對準某一高度,可以有選擇的使用襯墊或者墊塊,再借助于基體上的調接螺栓來旋轉夾緊套。通過偏心輪的作用可以在0.1毫米范圍內精確上下調整刀具的高度(圖2)。在校準工作完成后,操作工就只需要旋轉夾緊套上的夾緊螺栓來夾緊刀具和基體上的液壓旋轉夾緊套了。由于夾緊套的內外兩面都在沒有間隙的滑座上磨削而成,因此刀具不會移動。與現在流行的調整楔形塊或者調整螺栓等方法相比,這種全新的方法能夠將刀具準備時間縮短到目前的五分之一。
將準備時間縮短五分鐘四:通用型夾緊模塊“
MEXturn”能夠適用于大多數的線性平臺車床。
借助于定位銷達到較高的重復精度
由于在基體上布置了定位銷、液壓旋轉夾緊套配備了張緊環,還能給帶來其他的改進。當利用偏心輪精確調整了刀具位置后,可以用一顆螺栓將位于刀柄上的張緊環固定。由于定位銷正好卡在基體的凹槽內,因此即使重復松開和夾緊液壓旋轉夾緊套也能夠保證刀具非常精確的位置。
通過這些技術能夠一次性夾緊并調整刀具的位置,無需過多手動干預也能夠在重新調整時保持較高的重復精度。因此,流程可靠性得到了提高,刀具準備時間得到了縮短,還帶來了其他的可能性,比如不依賴機床就能夠提前準備并調整好刀具。
如今,刀具的準備和調整工作導致了具有線性平臺的車床長時間停機。使用這套MEXturn夾緊系統能夠大大縮短準備時間。因為借助于MEXturn系統可以不依賴車床就能夠非常精確的準備和調整刀具。如果將這套系統的一個基體安裝在作為模塊的線性平臺上,那么操作工就能夠脫離車床獨立裝夾并調整刀具。接下來,操作工只需要松開車床上的液壓旋轉夾緊套再裝上事先已經準備好的帶有刀具的夾緊套。通過張緊環和固定銷,操作工能夠非常輕松地找到刀具的精確位置。這樣可以將刀具更換時間縮短到幾分鐘以內。而這在現有的線性平臺車床上是無法實現的。
更加可靠、靈活的流程
由于液壓旋轉夾緊套考慮到了刀具支座的阻尼優化,因此能夠明顯降低刀具的振動。尤其在切屑刃很小的情況下,仍然可以獲得更好的表面質量。此外,使用 MEXturn系統夾緊的刀具還可以使用冒口,因為刀具是獨立于車床進行裝夾和調整工作的。因此可以自由地向下排出切屑。只有利用這套全新的夾緊系統才能夠將內置式的冷卻系統直接應用于切屑刃。由此能夠為液壓旋轉夾緊套的后法蘭開發一種可選的轉換器,主要用于快速連接冷卻系統。這個可選方案能夠提高流程的可靠性。
液壓旋轉夾緊套上采用的20毫米外徑收縮套和夾緊鉗使得操作工能夠使用刀柄靈活的夾緊刀具──無需單獨購買20毫米規格的車床用或者鉆床用刀柄支座。因此,可以使用較小直徑的刀柄精確調整外圓及內圓車刀,并且能夠獨立于車床提前準備好刀具。此外還有能夠一次性裝夾兩把刀具的刀座。
綜上所述,操作工能夠在多種車削中心上使用這套夾緊系統;利用在Leonberg特殊加工的基體還能夠適用于不同的加工過程。這套系統還能夠適應各種線性平臺的刀尖高度。所以使用基體+液壓旋轉夾緊套組合能夠完成不同尺寸的鉆孔加工任務。同樣的,更小直徑的液壓旋轉夾緊套和更小的刀具間隙也已進入研發階段。
借助于MEXturn系統的持續開發,多軸機床的用戶能夠在短時間內獲得盈利,因為狀態系統能夠大大縮短準備時間并且顯著提高流程的可靠性。
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